RU2592155C2

RU2592155C2 - Method for operating separated circuit of cooling liquid

Info

Publication number: RU2592155C2
Application number: RU2012135987/06A
Authority: RU
Inventors: Ханс Гюнтер КВИКС; Ян МЕРИНГ; Бернд БРИНКМАНН
Original assignee: ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи
Priority date: 2011-08-23
Filing date: 2012-08-22
Publication date: 2016-07-20
Also published as: EP2562378B1; EP2562378A1; RU2012135987A

Abstract

FIELD: engines.

SUBSTANCE: invention relates to cooling the combustion engine. Operating method of separated circuit (1) of internal combustion engine coolant, in which there are water jacket (2) of cylinder block head and water jacket (3) of engine block, divided by circuit (1) of cooling fluid has pump (4), radiator (6), element (7) of control, housing (8) outlet and heater (9), wherein cooling fluid circulates in divided by circuit (1) cooling liquid, wherein element (7) of control is made of thermostat (12) and proportional valve that is separate from thermostat, wherein thermostat and proportional valve are located, are connected in parallel, on housing (8) outlet, wherein cooling fluid passing through the proportional valve (13), is carried out through water line (14) of block in water jacket (3) of engine block, through line (16) heater in heater (9) and through line (17) of radiator with radiator (6), wherein cooling fluid passing through thermostat (12) , is carried out through connecting line (18) in radiator (6), wherein thermostat (12) and proportional valve (13), coolant flow through respective line (14, 16, 17, 18) independently from each other, but as function of working modes (31, 32, 33, 34) of internal combustion engine.

EFFECT: invention ensures reduction of fuel consumption and production of harmful emissions, as well as longer life.

7 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к способу работы разделенного контура охлаждающей жидкости двигателя внутреннего сгорания, в котором предусмотрены водяная рубашка головки блока цилиндров и водяная рубашка блока двигателя, при этом разделенный контур охлаждающей жидкости имеет по меньшей мере один насос, по меньшей мере один радиатор, по меньшей мере один элемент управления, по меньшей мере один корпус выпуска охлаждающей жидкости и по меньшей мере один отопитель, причем охлаждающая жидкость циркулирует в разделенном контуре охлаждающей жидкости.The invention relates to a method for operating a divided coolant circuit of an internal combustion engine, in which a cylinder head water jacket and an engine block water jacket are provided, wherein the divided coolant circuit has at least one pump, at least one radiator, at least one a control element, at least one coolant outlet housing and at least one heater, the coolant circulating in a divided coolant circuit tee.

Известно, что целесообразно, чтобы блок двигателя и головка блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания проходились в каждом случае отдельно друг от друга, или по меньшей мере предпочтительно отдельно друг от друга, охлаждающей жидкостью контура охлаждения. Таким образом, головка блока цилиндров, которая термически связана, главным образом, со стенкой камеры сгорания, направляющей потока всасываемого воздуха и системой выпуска отработавших газов, и блок двигателя, который термически связан, главным образом, с точками трения, могут охлаждаться по-разному. Цель упомянутой так называемой «разделенной системы охлаждения» (разделенного контура охлаждающей жидкости) состоит в том, чтобы в фазе прогрева двигателя внутреннего сгорания охлаждалась головка блока цилиндров, при этом блок двигателя сначала не должен охлаждаться, из условия чтобы блок двигателя мог быть быстрее приведен к требуемой рабочей температуре, то есть разделенный контур охлаждения не должен пониматься означающим два контура охлаждения, а скорее означает один контур охлаждения для двигателя внутреннего сгорания, в котором водяная рубашка головки блока цилиндров отделена от водяной рубашки блока цилиндров подходящим средством. В некоторых вариантах осуществления, однако могут быть низкие уровни утечки из водяной рубашки головки блока цилиндров в водяную рубашку блока цилиндров, при этом количества утечек настолько малы, что все таки можно указывать ссылкой на это, как на разделенный контур охлаждения.It is known that it is advisable that the engine block and the cylinder head of the internal combustion engine pass in each case separately from each other, or at least preferably separately from each other, by the cooling liquid of the cooling circuit. Thus, the cylinder head, which is thermally connected mainly with the wall of the combustion chamber, the intake air guide and the exhaust system, and the engine block, which is thermally connected mainly with friction points, can be cooled in different ways. The purpose of the so-called “split cooling system” (split coolant circuit) is to cool the cylinder head during the warm-up phase of the internal combustion engine, while the engine block must not be cooled first, so that the engine block can be brought to faster the required operating temperature, i.e. a divided cooling circuit should not be understood as meaning two cooling circuits, but rather means one cooling circuit for an internal combustion engine in which the water jacket of the cylinder head water jacket is separated from the cylinder by suitable means. In some embodiments, however, there may be low levels of leakage from the water jacket of the cylinder head to the water jacket of the cylinder block, and the number of leaks is so small that you can still refer to this as a divided cooling circuit.

В FR 2860833 А1 раскрыт контур охлаждения двигателя внутреннего сгорания, имеющего по меньшей мере одну головку блока цилиндров и корпус цилиндров, при этом контур охлаждения состоит из по меньшей мере трех протоков для охлаждающей жидкости. Контур имеет средство теплообмена, средство приведения в движение для теплообменного носителя и по меньшей мере одно средство управления для управления потоком теплообменного носителя через головку блока цилиндров, корпус цилиндров или средство теплообмена. Контур охлаждения имеет по меньшей мере три независимых протока для охлаждения двигателя, при этом первый и второй протоки расположены в головке блока цилиндров, а третий проток расположен в корпусе цилиндров, при этом протоки независимы друг от друга и содержат по меньшей мере один впуск и один выпуск, из условия чтобы они могли давать возможность независимого потока теплообменного носителя через каждый из протоков головки блока цилиндров и корпуса цилиндров. В FR 2860833 А1 раскрыто, что три средства управления предусмотрены, для того чтобы быть способным регулировать разные циркуляции теплообменного носителя. Из средств управления, в каждом случае, одно расположено на стороне впуска, и одно расположено на стороне выпуска. Третье средство управления присоединено, в каждом случае, к другим двум средствам управления.FR 2860833 A1 discloses a cooling circuit of an internal combustion engine having at least one cylinder head and a cylinder body, wherein the cooling circuit consists of at least three coolant ducts. The circuit has heat exchange means, driving means for the heat exchange medium, and at least one control means for controlling the flow of the heat exchange medium through the cylinder head, cylinder body or heat exchange means. The cooling circuit has at least three independent ducts for cooling the engine, wherein the first and second ducts are located in the cylinder head and the third duct is located in the cylinder body, while the ducts are independent of each other and contain at least one inlet and one outlet , so that they can enable an independent flow of heat transfer medium through each of the ducts of the cylinder head and cylinder body. FR 2860833 A1 discloses that three controls are provided in order to be able to control different circulations of the heat exchange medium. Of the controls, in each case, one is located on the intake side, and one is located on the exhaust side. A third control is attached, in each case, to the other two controls.

В US 5385123 раскрыт разделенный контур охлаждения, имеющий одиночный термостат, который, в одном из вариантов осуществления, расположен в выпускной линии стороны выпуска головки блока цилиндров в насос, линия которой раскрывается на стороне впуска в головке блока цилиндров. Обводной канал и линия блока ответвляются от выпускной линии и осуществляют выпуск в блок цилиндров. Обводной канал ведет в насос. В варианте осуществления, термостат расположен на ответвлении трех линий. Во время фазы прогрева, термостат закрывает линию блока, при этом обводная линия полностью открыта. Когда термостат закрыт, охлаждающая жидкость протекает через обводной канал в насос, а оттуда - в головку блока цилиндров. По мере того как температура охлаждающей жидкости повышается, термостат постепенно закрывает обводной канал, из условия чтобы прямой поток в направлении насоса непрерывно уменьшался и полностью выключался, когда обводной канал полностью закрыт. Охлаждающая жидкость затем вытекает из головки блока цилиндров через выпускную линию и линию блока в блок цилиндров, который присоединен к радиатору, а оттуда в насос.No. 5,385,123 discloses a split cooling circuit having a single thermostat, which, in one embodiment, is located in the outlet line of the exhaust side of the cylinder head to the pump, the line of which opens on the inlet side in the cylinder head. The bypass channel and the block line branches off from the discharge line and is discharged into the cylinder block. A bypass leads into the pump. In an embodiment, the thermostat is located on a branch of three lines. During the warm-up phase, the thermostat closes the line of the unit, while the bypass line is fully open. When the thermostat is closed, the coolant flows through the bypass channel to the pump, and from there to the cylinder head. As the coolant temperature rises, the thermostat gradually closes the bypass channel, so that the direct flow in the direction of the pump continuously decreases and turns off completely when the bypass channel is completely closed. The coolant then flows from the cylinder head through the exhaust line and block line to the cylinder block, which is connected to the radiator, and from there to the pump.

ЕР 1900919 В1, аналогичным образом, касается разделенной системы охлаждения.EP 1,900,919 B1 likewise relates to a split cooling system.

В DE 10342935 А1, например, раскрыт двигатель внутреннего сгорания, имеющий контур охлаждения с по меньшей мере одним первым каналом охлаждающей жидкости и с по меньшей мере одним вторым каналом охлаждающей жидкости, который соединен параллельно с первым каналом охлаждающей жидкости. Более того, двигатель внутреннего сгорания имеет дроссельные средства, которые предназначены для каналов охлаждающей жидкости, для оказания влияния на поток охлаждающей жидкости, проходящий через каналы охлаждающей жидкости, а также насос охлаждающей жидкости с механическим приводом для осуществления циркуляции охлаждающей жидкости по каналам охлаждающей жидкости. Предусмотрено средство управления, которое выдает регулирующие величины для отдельного управления дроссельными средствами.DE 10342935 A1, for example, discloses an internal combustion engine having a cooling circuit with at least one first coolant channel and at least one second coolant channel that is connected in parallel with the first coolant channel. Moreover, the internal combustion engine has throttle means, which are designed for coolant channels, to influence the flow of coolant passing through the coolant channels, as well as a coolant pump with a mechanical drive for circulating coolant through the coolant channels. A control means is provided that provides control values for separately controlling the throttle means.

DE 19524424 А1 относится к жидкостному охлаждению двигателя внутреннего сгорания с потоком охлаждающей жидкости через контур охлаждающей жидкости, в котором предусмотрены камера охлаждения, через которую протекает охлаждающая жидкость, двигателя внутреннего сгорания, радиатор для охлаждающей жидкости, насос, который осуществляет циркуляцию охлаждающей жидкости, и термостатически регулируемый клапан, который, при низкой температуре охлаждающей жидкости, снижает поток охлаждающей жидкости через радиатор до ниже значения потока охлаждающей жидкости через камеру охлаждения двигателя внутреннего сгорания. Однако также возможно, чтобы был предусмотрен датчик нагрузки двигателя внутреннего сгорания, который, при высокой нагрузке двигателя внутреннего сгорания, противодействует уменьшению потока охлаждающей жидкости через камеру охлаждения двигателя внутреннего сгорания. Более того, также может быть предусмотрен нагревательный теплообменник, который присоединен к контуру охлаждающей жидкости, и средство приведения в действие, которое, во время пуска и/или увеличения оперативной активности нагревательного теплообменника, противодействует уменьшению потока охлаждающей жидкости через радиатор.DE 19524424 A1 relates to liquid cooling an internal combustion engine with a coolant flow through a coolant circuit in which a cooling chamber is provided through which coolant flows, an internal combustion engine, a radiator for coolant, a pump that circulates coolant, and thermostatically adjustable valve, which, at a low temperature of the coolant, reduces the flow of coolant through the radiator to below the flow value of the coolant th liquid through the cooling chamber of the internal combustion engine. However, it is also possible that a load sensor of the internal combustion engine be provided, which, with a high load of the internal combustion engine, counteracts a decrease in the flow of coolant through the cooling chamber of the internal combustion engine. Moreover, a heating heat exchanger may also be provided that is connected to the coolant circuit and actuation means which, during start-up and / or increase of the operational activity of the heating heat exchanger, counteracts a decrease in the flow of coolant through the radiator.

В DE 10261070 А1 раскрыта конструкция водяной рубашки для головки блока цилиндров и блока цилиндров двигателя с разделенной системой охлаждения, установленной в ней. Водяные рубашки для головки блока цилиндров и блока цилиндров образованы по отдельности и независимо друг от друга, при этом один впуск разделен между головкой блока цилиндров и блоком цилиндров. Площадь поперечного сечения упомянутого впуска уменьшается по направлению внутрь, при этом положения двух выпусков перемещены на головку блока цилиндров.DE 10261070 A1 discloses a water jacket design for a cylinder head and engine block with a split cooling system installed therein. Water shirts for the cylinder head and cylinder block are formed separately and independently from each other, with one inlet divided between the cylinder head and the cylinder block. The cross-sectional area of said inlet decreases inward, with the positions of the two outlets being moved to the cylinder head.

Более того, в KR 1020040033579 А раскрыта разделенная система охлаждения, в которой корпус термостата образован в качестве отдельного объекта и расположен на заднем торце двигателя внутреннего сгорания. В DE 10127219 А1 раскрыта система охлаждения для двигателя внутреннего сгорания, имеющего по меньшей мер два ряда цилиндров, в частности, для двигателя V-образной конфигурации.Moreover, KR 1020040033579 A discloses a split cooling system in which the thermostat housing is formed as a separate object and is located at the rear end of the internal combustion engine. DE 10127219 A1 discloses a cooling system for an internal combustion engine having at least two rows of cylinders, in particular for a V-shaped engine.

DE 10219481 А1 относится к двигателю внутреннего сгорания, имеющему блок цилиндров и головку блока цилиндров, имеющему водяной контур охлаждения с первым водяным каналом охлаждения, образованным, с тем чтобы продолжаться в головке блока цилиндров между впускным проемом и выпускным проемом, и со вторым водяным каналом охлаждения, образованным, с тем чтобы продолжаться, отдельно от первого водяного канала охлаждения, в блоке цилиндров между впускным проемом и выпускным проемом, и имеющему общий водяной насос охлаждения, расположенный в водяном контуре охлаждения. Третий водяной канал охлаждения присоединяет выпускной проем первого водяного канала охлаждения в головке блока цилиндров к впускному проему водяного насоса охлаждения. Четвертый водяной канал охлаждения присоединяет выпускной проем водяного насоса охлаждения к впускному проему второго водяного канала охлаждения, образованного в блоке цилиндров, для того чтобы проводить охлаждающую жидкость из первого водяного канала охлаждения во второй водяной канал охлаждения.DE 10219481 A1 relates to an internal combustion engine having a cylinder block and a cylinder head having a water cooling circuit with a first cooling water channel formed so as to extend in the cylinder head between the inlet and the exhaust opening and with the second cooling water channel formed so as to continue, separately from the first water cooling channel, in the cylinder block between the inlet and the outlet, and having a common cooling water pump located in the water cooling circuit. The third cooling water channel connects the outlet of the first water cooling channel in the cylinder head to the inlet of the water cooling pump. The fourth cooling water channel connects the outlet of the cooling water pump to the inlet of the second cooling water channel formed in the cylinder block in order to conduct the cooling liquid from the first cooling water channel to the second cooling water channel.

DE 19628542 А1 касается разделенной системы охлаждения, в которой головка блока цилиндров или головки блока цилиндров охлаждаются водяным контуром охлаждения, который проходит только через головку блока цилиндров и в который включен водяной насос охлаждения.DE 19628542 A1 relates to a split cooling system in which the cylinder head or cylinder head is cooled by a water cooling circuit that passes only through the cylinder head and into which a water cooling pump is included.

Аналогичным образом, DE 3440504 С2 касается разделенной системы охлаждения или разделенных контуров охлаждающей жидкости для блока цилиндров и блока двигателя.Similarly, DE 3440504 C2 concerns a split cooling system or split coolant circuits for a cylinder block and an engine block.

ЕР 0816651 В1 касается проблемы описания устройства, которое может сокращать время прогрева выпускной линии и одновременно дает возможность, на низкой нагрузке, чтобы температура стенок блока двигателя быстро возрастала до и оставалась на отвечающем требованиям значении, при этом в любом случае, делается попытка улучшить режимы работы двигателя во всех рабочих состояниях. Для этой цели в ЕР 0816651 В1 раскрыто устройство для двигателя внутреннего сгорания, который имеет блок цилиндров и головку блока цилиндров, стенки такого устройства сконструированы, чтобы разграничивать первую часть и вторую часть, которая отличается от упомянутой первой части, одного и того же контура охлаждения, разделенного упомянутыми стенками.EP 0816651 B1 deals with the problem of describing a device that can reduce the warm-up time of the exhaust line and at the same time makes it possible, at low load, that the temperature of the walls of the engine block quickly increase to and remains at a value that meets the requirements, while in any case, an attempt is made to improve the operating conditions engine in all operating conditions. For this purpose, EP 0816651 B1 discloses a device for an internal combustion engine that has a cylinder block and a cylinder head, the walls of such a device are designed to delimit the first part and the second part, which differs from said first part, of the same cooling circuit, divided by said walls.

ЕР 1239129 А2 касается единой системы охлаждения для охлаждения двигателя внутреннего сгорания.EP 1239129 A2 relates to a single cooling system for cooling an internal combustion engine.

В предшествующем уровне техники, преимущества и конструктивные принципы разделенных контуров охлаждения (разделенной системы охлаждения) над обычным контуром охлаждения были известны в течение длительного времени. Предпочтительно, чтобы распределение потоков охлаждающей жидкости между головкой блока цилиндров и водяной рубашкой блока двигателя было постоянным в обеих фазах (термостат закрыт ниже 90°С, термостат открыт 90°С), что приводит к необязательно высокому выделению тепла и медленному прогреву блока двигателя и масляной пленки по гильзам цилиндров. Также известно, что обводному каналу следует ответвляться от термостата, при этом обводной канал обходит радиатор или основной радиатор, из условия чтобы охлаждающая жидкость могла течь мимо радиатора, для того чтобы охлаждающая жидкость не охлаждалась неизбежно, что предпочтительно в фазе прогрева. Однако обводной канал занимает пространство для установки, которого очень мало в моторном отсеке.In the prior art, the advantages and design principles of a split cooling circuit (split cooling system) over a conventional cooling circuit have been known for a long time. Preferably, the distribution of coolant flows between the cylinder head and the water jacket of the engine block is constant in both phases (the thermostat is closed below 90 ° C, the thermostat is open 90 ° C), which leads to an optionally high heat generation and slow warm-up of the engine block and oil films on cylinder liners. It is also known that the bypass channel should branch off from the thermostat, while the bypass channel bypasses the radiator or the main radiator, so that the coolant can flow past the radiator so that the coolant does not inevitably cool, which is preferable in the heating phase. However, the bypass channel takes up space for installation, which is very small in the engine compartment.

Поэтому изобретение базируется на задаче улучшения с использованием простых средств, способа работы разделенного контура охлаждающей жидкости типа, упомянутого во введении.Therefore, the invention is based on the task of improving, using simple means, a method of operating a split coolant circuit of the type mentioned in the introduction.

Согласно изобретению задача достигается посредством способа, имеющего признаки по пункту 1 формулы изобретения.According to the invention, the objective is achieved by a method having the features of paragraph 1 of the claims.

Целесообразно, если элемент управления, расположенный на корпусе выпуска, образован из термостата и пропорционального клапана, который является отдельным от термостата, при этом термостат присоединен параллельно с пропорциональным клапаном в показателях потока, причем пропорциональный клапан имеет водяную линию блока в водяную рубашку блока, линию отопителя в отопитель и линию радиатора в радиатор, при этом термостат имеет соединительную линию в радиатор.It is advisable if the control located on the exhaust housing is formed of a thermostat and a proportional valve, which is separate from the thermostat, while the thermostat is connected in parallel with the proportional valve in terms of flow, and the proportional valve has a block water line in the block water jacket, heater line to the heater and the radiator line to the radiator, while the thermostat has a connecting line to the radiator.

Предпочтительно, чтобы охлаждающая жидкость из водяной рубашки головки блока цилиндров могла проводиться непосредственно в водяную рубашку блока, при этом можно обходиться без традиционной ранее обводной линии. Водяная рубашка блока двигателя, таким образом, выполняет функцию предыдущей обводной линии, более конкретно, той которая обводит радиатор, из условия чтобы охлаждающая жидкость не охлаждалась обязательно, например, в фазе прогрева двигателя внутреннего сгорания. Это ведет к более высоким температурам материала, а также масла, в результате чего снижаются потери на трение и тепловые потери. Предпочтительная конструкция контура охлаждающей жидкости согласно изобретению объединяет преимущества разделенного контура охлаждающей жидкости (быстрое нагревание), в результате чего значительно сокращается потребление топлива и выработка вредных выбросов и к тому же удлиняется или увеличивается срок службы двигателя внутреннего сгорания.Preferably, the coolant from the water jacket of the cylinder head can be conducted directly into the water jacket of the block, without having to use a previously traditional bypass line. The water jacket of the engine block, thus, performs the function of the previous bypass line, more specifically, the one bypassing the radiator, so that the coolant is not necessarily cooled, for example, in the heating phase of the internal combustion engine. This leads to higher temperatures of the material as well as the oil, resulting in reduced friction and heat losses. The preferred design of the coolant circuit according to the invention combines the advantages of a split coolant circuit (quick heating), resulting in significantly reduced fuel consumption and emission of harmful emissions and, moreover, the life of the internal combustion engine is extended or extended.

Контур охлаждающей жидкости предпочтительно имеет противоположно направленный поток охлаждающей жидкости в двух отдельных зонах охлаждения (водяной рубашке головки блока цилиндров/водяной рубашке блока). В водяной рубашке головки блока цилиндров, охлаждающая жидкость течет от стороны впуска к стороне выпуска так, как само по себе известно. В противоположность, охлаждающая жидкость подается в водяную рубашку блока на той стороне, которая соответствует стороне выпуска водяной рубашки головки блока цилиндров. В водяной рубашке блока, поэтому охлаждающая жидкость, некоторым образом, течет в обратном направлении, от стороны выпуска к стороне впуска, относительно направления потока в водяной рубашке головки блока цилиндров. Очевидно, что нет соприкосновения потоков, или переноса потока, между водяной рубашкой блока и водяной рубашкой головки блока цилиндров, при этом небольшие количества утечки очевидно не могут быть исключены, как упомянуто во введении. В контексте изобретения это означает, что охлаждающая жидкость из водяной рубашки блока не проходит непосредственно в водяную рубашку головки блока цилиндров, и две водяные рубашки, некоторым образом, соединены последовательно, но преодолеваются потоком в противоположных направлениях.The coolant circuit preferably has an oppositely directed coolant flow in two separate cooling zones (cylinder head water jacket / block water jacket). In a cylinder head water jacket, coolant flows from the inlet side to the exhaust side, as is known per se. In contrast, coolant is supplied to the water jacket of the block on the side that corresponds to the discharge side of the water jacket of the cylinder head. In the water jacket of the block, therefore, the coolant, in some way, flows in the opposite direction, from the exhaust side to the inlet side, relative to the direction of flow in the water jacket of the cylinder head. Obviously, there is no contact of the flows, or flow transfer, between the water jacket of the block and the water jacket of the cylinder head, while small amounts of leakage cannot obviously be excluded, as mentioned in the introduction. In the context of the invention, this means that the cooling liquid from the water jacket of the block does not pass directly into the water jacket of the cylinder head, and the two water jackets, in some way, are connected in series, but are overcome by the flow in opposite directions.

В контексте изобретения целесообразно, чтобы линия насоса присоединяла насос к стороне впуска водяной рубашки головки блока цилиндров. Таким образом, охлаждающая жидкость может выходить из водяной рубашки головки блока цилиндров в корпус выпуска. Линия отопителя, которая ведет в отопитель, ответвляется от пропорционального клапана. Обратная линия нагрева открывается, выше по потоку от насоса, в обратной линии радиатора, которая осуществляет выпуск в насос. Обратная водяная линия, которая выводит из водяной рубашки блока, аналогичным образом осуществляет выпуск в обратную линию радиатора также выше по потоку от насоса. В противоположность, соединительная линия, которая ведет из термостата, предпочтительно осуществляет выпуск в водяную рубашку головки блока цилиндров выше по потоку от радиатора. Могут быть предусмотрены дополнительные компоненты контура охлаждающей жидкости. Например, может быть предусмотрено вентиляционное устройство, которое присоединено к линии отопителя и к радиатору, и обратная линия которого также осуществляет выпуск в обратную линию радиатора выше по потоку от насоса.In the context of the invention, it is advisable that the pump line connects the pump to the inlet side of the water jacket of the cylinder head. In this way, the coolant can escape from the water jacket of the cylinder head into the exhaust housing. The heater line that leads to the heater branches off from the proportional valve. The return heating line opens, upstream of the pump, in the return line of the radiator, which discharges into the pump. The return water line that leads out of the water jacket of the unit likewise releases the radiator into the return line also upstream of the pump. In contrast, the connecting line that leads from the thermostat preferably releases the cylinder head into the water jacket upstream of the radiator. Additional coolant circuit components may be provided. For example, a ventilation device may be provided that is connected to the heater line and the radiator, and the return line of which also releases the radiator in the return line upstream of the pump.

Целесообразно, чтобы термостат, который функционирует в качестве термостата частичной нагрузки, был присоединен к радиатору через соединительную линию, при этом соединительная линия предпочтительно осуществляет выпуск в линию радиатора выше по потоку от радиатора, но ниже по потоку от пропорционального клапана, при этом водяная рубашка блока двигателя целесообразным образом байпасирует радиатор и открывается непосредственно в обратной линии радиатора.It is advisable that the thermostat, which functions as a partial load thermostat, be connected to the radiator via a connecting line, while the connecting line preferably releases into the radiator line upstream of the radiator, but downstream of the proportional valve, while the water jacket of the unit the radiator is bypassed in an expedient manner and opens directly in the radiator return line.

Целесообразно, если элемент управления, то есть пропорциональный клапан и термостат, являются переключаемыми в качестве функции рабочих режимов двигателя внутреннего сгорания, например, таких как фаза прогрева двигателя внутреннего сгорания и «разогретый» двигатель внутреннего сгорания, при этом два компонента также являются переключаемыми в качестве функции наличия эксплуатации с частичной нагрузкой или высокой нагрузкой двигателя внутреннего сгорания. Соответственно, некоторым образом, есть четыре рабочих режима, которые оказывают влияние на характеристику управления.It is advisable if the control element, i.e. the proportional valve and the thermostat, are switchable as a function of the operating modes of the internal combustion engine, for example, such as the heating phase of the internal combustion engine and the “heated” internal combustion engine, while the two components are also switchable as functions of operating with a partial load or high load of an internal combustion engine. Accordingly, in some way, there are four operating modes that affect the control performance.

В фазе прогрева двигателя внутреннего сгорания, который работает на частичной нагрузке, закрыты все каналы пропорционального клапана, то есть канал в водяную линию блока, канал в линию отопителя и канал в линию радиатора пропорционального клапана, а также термостата в соединительную линию. В упомянутом состоянии разделенный контур охлаждающей жидкости, некоторым образом, имеет поток с величиной ноль в водяной рубашке блока, а также в водяной рубашке головки блока. Температура охлаждающей жидкости имеет величину менее чем 60°С.In the warm-up phase of the internal combustion engine, which operates at a partial load, all the channels of the proportional valve are closed, that is, the channel to the water line of the unit, the channel to the heater line and the channel to the radiator line of the proportional valve, and the thermostat to the connecting line. In the said state, the split coolant circuit, in some way, has a zero flow in the water jacket of the block, as well as in the water jacket of the head of the block. The temperature of the coolant is less than 60 ° C.

Когда температура охлаждающей жидкости имеет величину более чем 60°С и менее чем 75°С, канал пропорционального клапана в линию отопителя открывается непрерывным образом до тех пор, пока он не открыт полностью. Стратегия отсутствия потока водяной рубашки головки блока цилиндров завершается, и частичный поток охлаждающей жидкости вытекает из корпуса выпуска через пропорциональный клапан в линию отопителя. Канал в водяную линию блока остается закрытым, из условия чтобы поток охлаждающей жидкости в водяной рубашке блока имел величину ноль. Поток через водяную рубашку головки блока цилиндров имеет всего лишь величину, которая также может протекать через линию отопителя. В этом отношении, поток охлаждающей жидкости в водяной рубашке головки блока цилиндров относительно невелик, что содействует улучшенному режиму прогрева. Отопитель, тем не менее, может давать достаточный нагрев для салона транспортного средства.When the coolant temperature is greater than 60 ° C and less than 75 ° C, the proportional valve channel to the heater line opens continuously until it is fully open. The strategy for the lack of flow of the water jacket of the cylinder head is completed, and a partial flow of coolant flows from the exhaust casing through the proportional valve to the heater line. The channel into the water line of the block remains closed, so that the flow of coolant in the water jacket of the block is zero. The flow through the water jacket of the cylinder head is only a quantity that can also flow through the heater line. In this regard, the flow of coolant in the water jacket of the cylinder head is relatively small, which contributes to an improved heating mode. The heater, however, can provide sufficient heat for the interior of the vehicle.

Когда температура охлаждающей жидкости имеет величину более чем 75°С и менее чем 85°С, канал в линию отопителя полностью открыт, при этом канал в водяную линию блока открывается непрерывным образом. С окончанием стратегии отсутствия потока небольшому потоку охлаждающей жидкости далее дается возможность в водяной рубашке блока. Канал в радиатор остается закрытым.When the temperature of the coolant is greater than 75 ° C and less than 85 ° C, the channel to the heater line is fully open, while the channel to the water line of the unit opens in a continuous manner. With the end of the no-flow strategy, a small flow of coolant is then given the opportunity in the water jacket of the unit. The channel to the radiator remains closed.

Когда температура охлаждающей жидкости имеет величину более чем 85°С и менее чем 100°С, канал в линию отопителя по-прежнему полностью открыт. В противоположность, канал в водяную линию блока управляется посредством пропорционального клапана, из условия чтобы температура блока могла устанавливаться в высокую величину, например сверх 105°С, предпочтительно, в приблизительно 115°С. Термостат продолжает закрывать канал в соединительную линию, когда температура охлаждающей жидкости в корпусе выпуска или в водяной рубашке головки блока цилиндров, например, находится ниже 100°С или, предпочтительно, ниже 105°С.When the temperature of the coolant is greater than 85 ° C and less than 100 ° C, the channel to the heater line is still fully open. In contrast, the channel to the water line of the unit is controlled by a proportional valve, so that the temperature of the unit can be set to a high value, for example above 105 ° C, preferably about 115 ° C. The thermostat continues to close the channel in the connecting line when the temperature of the coolant in the exhaust housing or in the water jacket of the cylinder head, for example, is below 100 ° C or, preferably, below 105 ° C.

Когда фаза прогрева подходит к концу, компоненты управления затем могут регулироваться в качестве функции рабочего состояния «двигатель при рабочей температуре и частичной нагрузке».When the warm-up phase comes to an end, the control components can then be adjusted as a function of the operating state “engine at operating temperature and partial load”.

В упомянутом рабочем режиме, то есть в случае двигателя внутреннего сгорания, который разогрет и работает на частичной нагрузке, канал в линию отопителя открыт, и канал в водяную линию блока регулируется, из условия чтобы температура воды блока могла устанавливаться в высокую величину, например 115°С. Если охлаждающая жидкость в водяной рубашке головки блока цилиндров или в корпусе выпуска имеет величину более чем 100°С, термостат открывается в соединительную линию. Поток охлаждающей жидкости в водяной рубашке головки блока цилиндров, таким образом, дополнительно увеличивается. Поскольку дополнительная часть потока охлаждающей жидкости головки блока цилиндров, таким образом, проводится через основной радиатор, температура в водяной рубашке головки блока цилиндров может легко регулироваться, предпочтительно ниже температуры открывания. Поток охлаждающей жидкости предпочтительно управляется посредством термостата (например, температуры открывания 100°С) вместе с пропорциональным клапаном, когда двигатель внутреннего сгорания находится при своей рабочей температуре и работает на частичной нагрузке. Термостат, таким образом, предпочтительно выполнен в виде термостата частичной нагрузки и открывается только при эксплуатации с частичной нагрузкой, когда температура в водяной рубашке головки блока цилиндров или в корпусе выпуска имеет величину, большую чем его температура открывания.In the aforementioned operating mode, that is, in the case of an internal combustion engine that is heated and operates at a partial load, the channel to the heater line is open and the channel to the water line of the unit is regulated so that the water temperature of the unit can be set to a high value, for example 115 ° FROM. If the coolant in the water jacket of the cylinder head or in the exhaust housing has a value of more than 100 ° C, the thermostat opens into the connecting line. The flow of coolant in the water jacket of the cylinder head is thus further increased. Since an additional part of the coolant flow of the cylinder head is thus conducted through the main radiator, the temperature in the water jacket of the cylinder head can be easily controlled, preferably below the opening temperature. The coolant flow is preferably controlled by a thermostat (for example, an opening temperature of 100 ° C) together with a proportional valve when the internal combustion engine is at its operating temperature and is operating at a partial load. The thermostat, therefore, is preferably made in the form of a partial load thermostat and opens only during operation with a partial load, when the temperature in the water jacket of the cylinder head or in the exhaust casing has a value greater than its opening temperature.

При эксплуатации с частичной нагрузкой, двигатель внутреннего сгорания, таким образом, может эксплуатироваться с повышенной температурой независимо в обеих зонах.When operating under partial load, the internal combustion engine can thus be operated at elevated temperatures independently in both zones.

Канал пропорционального клапана в линию радиатора очевидно может открываться, если необходимо, например, когда двигатель внутреннего сгорания работает на относительно высокой нагрузке. Для этой цели, пропорциональный клапан открывает линию в основной радиатор, для того чтобы регулировать температуру водяной рубашки головки блока цилиндров, например, у 85°С. Термостат частичной нагрузки, в таком случае, закрыт, так как не достигнута температура открывания. Ответвление в водяную рубашку блока затем полностью открывается. Предпочтительно предусмотрено, что канал регулируется, из условия чтобы температура охлаждающей жидкости в водяной рубашке блока была низкой, например регулируется у значения в 90°С, так как блок цилиндров имеет большую потребность в охлаждении на относительно высокой нагрузке двигателя внутреннего сгорания.The proportional valve channel to the radiator line can obviously open if necessary, for example, when the internal combustion engine is operating at a relatively high load. For this purpose, the proportional valve opens a line to the main radiator in order to regulate the temperature of the water jacket of the cylinder head, for example, at 85 ° C. The partial load thermostat, in this case, is closed, since the opening temperature has not been reached. The branch into the water jacket of the block then fully opens. Preferably, it is provided that the channel is controlled so that the temperature of the coolant in the water jacket of the block is low, for example it is controlled at a value of 90 ° C, since the cylinder block has a great need for cooling at a relatively high load of the internal combustion engine.

В случае неисправности пропорционального клапана, а потому недостаточного потока охлаждающей жидкости в основной радиатор, термостат частичной нагрузки также имеет защитную функцию. В этом случае, при увеличении температуры охлаждающей жидкости выше температуры открывания термостат частичной нагрузки открывался бы и проводил бы охлаждающую жидкость в основной радиатор. Термостат частичной нагрузки, поэтому также может функционировать в качестве защитного термостата, так как чрезмерный перегрев предотвращается открыванием в направлении радиатора.In the event of a malfunction of the proportional valve, and therefore an insufficient flow of coolant into the main radiator, the partial load thermostat also has a protective function. In this case, if the coolant temperature increased above the opening temperature, the partial load thermostat would open and conduct the coolant to the main radiator. The partial load thermostat can therefore also function as a safety thermostat, as excessive overheating is prevented by opening in the direction of the radiator.

Дополнительное рабочее состояние или рабочий режим имеет место, когда двигатель внутреннего сгорания работает в фазе прогрева на высокой нагрузке. В упомянутом рабочем режиме, предпочтительно предусмотрено, что канал в линию отопителя полностью открыт, при этом канал в водяную линию блока также может регулироваться посредством пропорционального клапана. Предпочтительно предусмотрено, что канал регулируется, из условия чтобы температура охлаждающей жидкости в водяной рубашке блока была низкой, например регулируется у значения в 90°С, так как блок цилиндров имеет высокую потребность в охлаждении на полной нагрузке двигателя внутреннего сгорания. Поток охлаждающей жидкости в водяной рубашке головки блока цилиндров регулируется посредством пропорционального клапана, при этом температура 85°С может устанавливаться в водяной рубашке головки блока цилиндров.An additional operating state or operating mode occurs when the internal combustion engine is operating in the warm-up phase at high load. In the aforementioned operating mode, it is preferably provided that the channel to the heater line is fully open, while the channel to the water line of the unit can also be controlled by a proportional valve. Preferably, it is provided that the channel is controlled so that the temperature of the coolant in the water jacket of the block is low, for example it is controlled at a value of 90 ° C, since the cylinder block has a high demand for cooling at full load of the internal combustion engine. The flow of coolant in the water jacket of the cylinder head is controlled by a proportional valve, and a temperature of 85 ° C can be set in the water jacket of the cylinder head.

Дополнительный рабочий режим имеет место, когда двигатель внутреннего сгорания находится на своей рабочей температуре и работает на высокой нагрузке или полной нагрузке. В упомянутом рабочем режиме, канал в линию отопителя может быть закрыт. Это, например, целесообразно при высоких температурах окружающей среды, должна формироваться максимальная охлаждающая способность. Канал в водяную линию блока может регулироваться посредством пропорционального клапана. Предпочтительно предусмотрено, что канал регулируется, из условия чтобы температура охлаждающей жидкости в водяной рубашке блока была низкой, например, регулируется у значения в 90°С, так как блок цилиндров имеет высокую потребность в охлаждении на высокой нагрузке или на полной нагрузке двигателя внутреннего сгорания. Поток охлаждающей жидкости в водяной рубашке головки блока цилиндров регулируется посредством пропорционального клапана, при этом температура 85°С может устанавливаться в водяной рубашке головки блока цилиндров. Термостат частичной нагрузки, соответственно, вообще не будет открываться, так как температура находится ниже его температуры открывания. Если, тем не менее, температура поднимается выше температуры открывания, термостат очевидно открывается и выполняет свою защитную функцию в силу охлаждающей жидкости, дополнительно проводимой в радиатор.An additional operating mode occurs when the internal combustion engine is at its operating temperature and operates at high load or full load. In the aforementioned operating mode, the channel to the heater line may be closed. This, for example, is advisable at high ambient temperatures, maximum cooling ability should be formed. The channel to the water line of the unit can be adjusted by means of a proportional valve. Preferably, it is provided that the channel is controlled so that the temperature of the coolant in the water jacket of the block is low, for example, it is regulated at a value of 90 ° C, since the cylinder block has a high demand for cooling at high load or at full load of the internal combustion engine. The flow of coolant in the water jacket of the cylinder head is controlled by a proportional valve, and a temperature of 85 ° C can be set in the water jacket of the cylinder head. The partial load thermostat, accordingly, will not open at all, since the temperature is below its opening temperature. If, however, the temperature rises above the opening temperature, the thermostat obviously opens and performs its protective function due to the coolant, which is additionally carried out in the radiator.

Таким образом, в контексте изобретения целесообразно, если элемент управления или два компонента, пропорциональный клапан и термостат частичной нагрузки, управляются в качестве функции рабочего режима, что в отношении пропорционального клапана предположительно возможно посредством блока управления. Стратегия управления, очевидно, также может храниться в центральном блоке управления двигателя внутреннего сгорания или моторного транспортного средства.Thus, in the context of the invention, it is advantageous if a control element or two components, a proportional valve and a partial load thermostat, are controlled as a function of the operating mode, which with respect to the proportional valve is presumably possible by the control unit. The control strategy can obviously also be stored in the central control unit of the internal combustion engine or motor vehicle.

С контуром охлаждающей жидкости согласно изобретению, таким образом, также возможно, чтобы двигатель внутреннего сгорания, в целом, то есть водяная рубашка блока, а также водяная рубашка головки блока, эксплуатировался со стратегией отсутствия потока даже в течение исключительно короткого, однако достаточно длинного периода времени. Несмотря на разделение двух рубашек охлаждающей жидкости друг от друга, отопитель салона может питаться в силу соответствующего канала являющегося открытым пропорционального клапана. Здесь, стратегия отсутствия потока заканчивается в водяной рубашке головки блока, но предпочтительно сохраняется в водяной рубашке блока.With the coolant circuit according to the invention, it is thus also possible that the internal combustion engine, in general, i.e. the water jacket of the block, as well as the water jacket of the head of the block, is operated with a no-flow strategy even for an exceptionally short, but rather long period of time . Despite the separation of the two coolant jackets from each other, the interior heater can be powered by the corresponding channel, which is an open proportional valve. Here, the no flow strategy ends in the water jacket of the block head, but is preferably stored in the water jacket of the block.

Температура на впуске охлаждающей жидкости, в то время как она входит в блок, дополнительно поднимается приблизительно на от 3 до 5 K, так как врезная подача происходит из выпуска контура головки блока цилиндров. Более того, температура блока, то есть температура самого материала, аналогичным образом, может подниматься, так как температура управляется посредством термостата частичной нагрузки, и может формироваться уменьшенный поток охлаждающей жидкости через водяную рубашку блока. Также целесообразно, чтобы переменная рабочая температура могла устанавливаться в водяной рубашке головки блока цилиндров в соответствии с вышеизложенными рабочими режимами. На частичной нагрузке, температура даже может подниматься до 115°С, при этом если температура превышена, термостат частичной нагрузки открывается и, таким образом, увеличивает величину потока охлаждающей жидкости и проводит часть потока охлаждающей жидкости через радиатор. Поток охлаждающей жидкости через отопитель также является переменным во время фазы прогрева. В частности, целесообразно, чтобы поток охлаждающей жидкости в водяной рубашке блока имел место в противоположном направлении по отношению к потоку охлаждающей жидкости в водяной рубашке головки блока цилиндров. К тому же то обстоятельство, что охлаждающая жидкость, которая появляется из головки блока цилиндров и которая, некоторым образом, была нагрета, подается в водяную рубашку блока, является полезным в отношении управления тепловым режимом блока цилиндров, так как, в числе прочего, могут снижаться потери на трение.The temperature at the inlet of the coolant, while it enters the block, additionally rises by about 3 to 5 K, since the cut-in flow comes from the outlet of the cylinder head contour. Moreover, the temperature of the unit, that is, the temperature of the material itself, can likewise rise, since the temperature is controlled by a partial load thermostat, and a reduced flow of coolant through the water jacket of the unit can be formed. It is also advisable that the variable operating temperature can be set in the water jacket of the cylinder head in accordance with the above operating modes. At partial load, the temperature can even rise to 115 ° C, while if the temperature is exceeded, the partial load thermostat opens and, thus, increases the amount of coolant flow and conducts part of the coolant flow through the radiator. The flow of coolant through the heater is also variable during the warm-up phase. In particular, it is advisable that the flow of coolant in the water jacket of the block takes place in the opposite direction with respect to the flow of coolant in the water jacket of the cylinder head. In addition, the fact that the coolant that emerges from the cylinder head and which, in some way has been heated, is supplied to the water jacket of the block is useful in controlling the thermal condition of the cylinder block, as, among other things, it can be reduced friction loss.

Однако, в контексте изобретения, также целесообразно, чтобы только частичный поток охлаждающей жидкости, протекающий через водяную рубашку головки блока цилиндров, протекал через пропорциональный клапан в водяную рубашку блока. Это предпочтительно, так как требуемая охлаждающая способность блока цилиндров соответствует приблизительно всего лишь от 30 до 50% охлаждающей способности головки блока цилиндров. Температура блока цилиндров, таким образом, может меняться благодаря регулированию потока охлаждающей жидкости. То обстоятельство, что не весь поток охлаждающей жидкости проводится через радиатор, может компенсироваться в силу закрывания контура отопителя, так как максимальная охлаждающая способность на радиаторе транспортного средства может обеспечиваться только при высоких температурах окружающей среды. Отопитель салона, в таком случае, не активен. Это приводит к изменению условий давления, а потому к увеличенному потоку через основной радиатор.However, in the context of the invention, it is also advisable that only a partial stream of coolant flowing through the water jacket of the cylinder head flow through the proportional valve into the water jacket of the block. This is preferable since the required cooling capacity of the cylinder block corresponds to approximately only 30 to 50% of the cooling capacity of the cylinder head. The temperature of the cylinder block can thus vary due to the regulation of the coolant flow. The fact that not the entire flow of coolant is conducted through the radiator can be compensated by closing the heater circuit, since the maximum cooling capacity on the vehicle radiator can be ensured only at high ambient temperatures. The interior heater, in this case, is not active. This leads to a change in pressure conditions, and therefore to an increased flow through the main radiator.

В результате конфигурации согласно изобретению разделенного контура охлаждающей жидкости, в которой термостат обеспечивает возможность потока охлаждающей жидкости через радиатор, только когда двигатель внутреннего сгорания находится под частичной нагрузкой или для защитных целей, термостат предпочтительно может быть выполнен в виде термостата одностороннего действия, который открывается на относительно высоких температурах, для того чтобы тем самым обеспечивать повышенные температуры охлаждающей жидкости, в частности, в водяной рубашке головки блока цилиндров, при этом в других рабочих режимах, которые отличны от этого, температура охлаждающей жидкости головки блока цилиндров может уменьшаться, то есть является переменной.As a result of the configuration according to the invention, a split coolant circuit in which the thermostat allows coolant to flow through the radiator only when the internal combustion engine is under partial load or for protective purposes, the thermostat can preferably be made in the form of a single-acting thermostat, which opens on a relatively high temperatures, in order to thereby ensure elevated temperatures of the coolant, in particular in water ubashke cylinder head, while in other operating modes, which are different from this, the temperature of the cylinder head coolant can be reduced, i.e. it is variable.

Таким образом, согласно настоящему изобретению предложен способ работы разделенного контура охлаждающей жидкости двигателя внутреннего сгорания, в котором предусмотрены водяная рубашка головки блока цилиндров и водяная рубашка блока двигателя, при этом разделенный контур охлаждающей жидкости имеет насос, радиатор, элемент управления, корпус выпуска и отопитель, причем охлаждающая жидкость циркулирует в разделенном контуре охлаждающей жидкости, при этом элемент управления образован из термостата и пропорционального клапана, который является отдельным от термостата, причем термостат и пропорциональный клапан расположены, присоединены параллельно, на корпусе выпуска, при этом охлаждающая жидкость, проходящая через пропорциональный клапан, проводится через водяную линию блока в водяную рубашку блока двигателя, через линию отопителя в отопитель и через линию радиатора в радиатор, причем охлаждающая жидкость, проходящая через термостат, проводится через соединительную линию в радиатор, при этом термостат и пропорциональный клапан осуществляют поток охлаждающей жидкости через соответственную линию независимо друг от друга, но в качестве функции рабочих режимов двигателя внутреннего сгорания.Thus, according to the present invention, there is provided a method of operating a divided coolant circuit of an internal combustion engine, in which a water jacket of the cylinder head and a water jacket of the engine block are provided, wherein the divided coolant circuit has a pump, a radiator, a control element, an exhaust case and a heater, moreover, the coolant circulates in a divided coolant circuit, while the control element is formed of a thermostat and a proportional valve, which is separate from the thermostat, and the thermostat and proportional valve are located, connected in parallel, on the exhaust casing, while the coolant passing through the proportional valve is passed through the water line of the unit to the water jacket of the engine block, through the heater line to the heater and through the radiator line to a radiator, moreover, the coolant passing through the thermostat is drawn through a connecting line to the radiator, while the thermostat and the proportional valve flow the coolant bones through the corresponding line independently from each other, but as a function of the operating modes of the internal combustion engine.

Способ предпочтительно включает определение фазы прогрева двигателя внутреннего сгорания при его частичной нагрузке, при этом в начале все из каналов пропорционального клапана, а также термостата закрыты, так что поток охлаждающей жидкости нулевой величины присутствует как в водяной рубашке блока, так и в водяной рубашке головки блока цилиндров.The method preferably includes determining the phase of heating the internal combustion engine at its partial load, while at the beginning all of the channels of the proportional valve and the thermostat are closed, so that a flow of coolant of zero value is present both in the water jacket of the block and in the water jacket of the head of the block cylinders.

Способ предпочтительно включает определение фазы прогрева двигателя внутреннего сгорания при его частичной нагрузке, при этом канал пропорционального клапана в линию отопителя открыт, а другие каналы пропорционального клапана, а также термостата закрыты, так что поток охлаждающей жидкости нулевой величины присутствует в водяной рубашке блока, и поток охлаждающей жидкости присутствует в водяной рубашке головки блока цилиндров.The method preferably includes determining the phase of heating the internal combustion engine at its partial load, while the proportional valve channel to the heater line is open, and the other channels of the proportional valve, as well as the thermostat, are closed, so that a flow of coolant of zero value is present in the water jacket of the unit, and the flow coolant is present in the water jacket of the cylinder head.

Способ предпочтительно включает определение фазы прогрева двигателя внутреннего сгорания при его частичной нагрузке, при этом канал пропорционального клапана в линию отопителя открыт, и канал в водяную линию блока открыт, так что охлаждающая жидкость, выходящая из головки блока цилиндров, входит в водяную рубашку блока, причем другой канал пропорционального клапана, а также термостата закрыт, так что поток охлаждающей жидкости присутствует в водяной рубашке блока, а также в водяной рубашке головки блока цилиндров.The method preferably includes determining a phase of warming up the internal combustion engine at its partial load, wherein the proportional valve channel to the heater line is open and the channel to the water line of the block is open, so that coolant exiting the cylinder head enters the water jacket of the block, the other channel of the proportional valve, as well as the thermostat, is closed, so that the flow of coolant is present in the water jacket of the block, as well as in the water jacket of the cylinder head.

Способ предпочтительно включает определение двигателя внутреннего сгорания, который находится при рабочей температуре и который работает при частичной нагрузке, при этом канал в линию отопителя открыт, а канал в водяную линию блока регулируется так, что повышенная температура приблизительно в 115°С устанавливается в водяной рубашке блока, причем термостат, при превышении его пороговой температуры, в частности 100°С, открывается, так что поток охлаждающей жидкости в водяной рубашке головки блока цилиндров увеличивается, так что охлаждающая жидкость также течет через радиатор.The method preferably includes determining an internal combustion engine that is at operating temperature and which operates at a partial load, while the channel to the heater line is open and the channel to the water line of the unit is controlled so that an elevated temperature of about 115 ° C is set in the water jacket of the unit moreover, the thermostat, when it exceeds the threshold temperature, in particular 100 ° C, opens, so that the flow of coolant in the water jacket of the cylinder head increases, so that the cooling I also liquid flowing through the radiator.

Способ предпочтительно включает определение двигателя внутреннего сгорания, который прогревается и который работает при полной нагрузке, при этом канал в линию отопителя полностью открыт, а канал в водяную линию блока регулируется, так что температура приблизительно в 90°С устанавливается в водяной рубашке блока.The method preferably includes determining an internal combustion engine that is warming up and operating at full load, with the channel in the heater line fully open and the channel in the water line of the unit being controlled, so that a temperature of about 90 ° C is set in the water jacket of the unit.

Способ предпочтительно включает определение двигателя внутреннего сгорания, который находится при рабочей температуре и который работает при полной нагрузке, при этом канал в линию отопителя закрыт, причем канал в водяную линию блока может регулироваться в показателях его расхода посредством пропорционального клапана, так что температура приблизительно в 90°С устанавливается в водяной рубашке блока, при этом температура приблизительно в 85°С может устанавливаться в водяной рубашке головки блока цилиндров.The method preferably includes determining an internal combustion engine that is at operating temperature and which operates at full load, while the channel to the heater line is closed, and the channel to the water line of the unit can be adjusted in terms of its flow rate by means of a proportional valve, so that the temperature is approximately 90 ° C is set in the water jacket of the block, while a temperature of approximately 85 ° C can be set in the water jacket of the cylinder head.

Дополнительные преимущественные варианты осуществления раскрыты в зависимых пунктах формулы изобретения и в последующем описании чертежей. На чертежах:Further advantageous embodiments are disclosed in the dependent claims and in the following description of the drawings. In the drawings:

Фиг. 1 представляет собой схематический эскиз разделенного контура охлаждающей жидкости согласно изобретению, иFIG. 1 is a schematic sketch of a split coolant circuit according to the invention, and

Фиг. 2 представляет собой схему, показывающую пример управления элемента управления.FIG. 2 is a diagram showing an example of control of a control.

Разделенный контур 1 охлаждающей жидкости проиллюстрирован на фиг. 1. Разделенный контур 1 охлаждающей жидкости имеет как водяную рубашку 2 головки блока цилиндров, так и водяную рубашку 3 блока двигателя, насос 4, радиатор 6, элемент 7 управления, корпус 8 выпуска охлаждающей жидкости и отопитель 9. Более того, контур 1 охлаждающей жидкости может иметь устройство 1 обезгаживания.The split coolant circuit 1 is illustrated in FIG. 1. The divided coolant circuit 1 has both a water jacket 2 of the cylinder head and a water jacket 3 of the engine block, pump 4, radiator 6, control element 7, coolant exhaust housing 8 and heater 9. Moreover, the coolant circuit 1 may have a degassing device 1.

Водяная рубашка 2 головки блока цилиндров является отдельной от водяной рубашки 3 блока, из условия чтобы был предусмотрен разделенный контур 1 охлаждающей жидкости, в котором циркулирует охлаждающая жидкость. Направление потока охлаждающей жидкости указано соответствующими стрелками.The water jacket 2 of the cylinder head is separate from the water jacket 3 of the block, so that a separate coolant circuit 1 is provided in which the coolant circulates. The direction of coolant flow is indicated by the corresponding arrows.

Элемент 7 управления, расположенный на корпусе 8 выпуска, образован из термостата 12 и пропорционального клапана 13, который является отдельным от упомянутого термостата, при этом термостат 12 расположен параллельно с пропорциональным клапаном 13, и при этом пропорциональный клапан имеет водяную линию 14 блока в водяную рубашку 3 блока, линию 16 отопителя в отопитель 9 и линию 17 радиатора в радиатор 6, и при этом термостат 12 имеет соединительную линию 18 в радиатор.The control element 7 located on the exhaust housing 8 is formed of a thermostat 12 and a proportional valve 13, which is separate from the said thermostat, while the thermostat 12 is parallel to the proportional valve 13, and the proportional valve has a water line 14 of the unit in the water jacket 3 blocks, heater line 16 to heater 9 and radiator line 17 to radiator 6, and thermostat 12 has a connecting line 18 to the radiator.

Насосная линия 19 присоединяет насос 4 к стороне 21 впуска водяной рубашки 2 головки блока цилиндров. Таким образом, охлаждающая жидкость может выходить из водяной рубашки 2 головки блока цилиндров в корпус 8 выпуска. Обратная линия 22 нагрева открывается, выше по потоку от насоса 4, в обратной линии 23 радиатора, которая осуществляет выпуск в насос 4. Обратная водяная линия 24, которая выводит из водяной рубашки 3 блока, аналогичным образом осуществляет выпуск в обратную линию 23 радиатора также выше по потоку от насоса 4. В противоположность, соединительная линия 18, которая ведет из термостата 12, предпочтительно осуществляет выпуск в линию 17 радиатора выше по потоку от радиатора 6. Вентиляционное устройство присоединено к линии 16 отопителя и радиатору 6, при этом обратная линия 26 упомянутого вентиляционного устройства осуществляет выпуск в обратную линию 23 радиатора также выше по потоку от насоса 4.The pump line 19 connects the pump 4 to the inlet side 21 of the water jacket 2 of the cylinder head. Thus, the coolant can escape from the water jacket 2 of the cylinder head into the exhaust casing 8. The return heating line 22 opens, upstream from the pump 4, in the return line of the radiator 23, which discharges into the pump 4. The return water line 24, which outputs the blocks from the water jacket 3, similarly releases the radiator to the return line 23 upstream of the pump 4. In contrast, the connecting line 18, which leads from the thermostat 12, preferably releases into the radiator line 17 upstream of the radiator 6. The ventilation device is connected to the heater line 16 and the radiator 6, when ohm return line 26 of said ventilating device provides output in the radiator return line 23 is also upstream of the pump 4.

В случае изобретения целесообразно, чтобы можно было обойтись без обводной линии. Функция обводной линии, некоторым образом, выполняется водяной рубашкой 3 блока двигателя. Охлаждающая жидкость, вытекающая из водяной рубашки 2 головки блока цилиндров, проводится в упомянутую водяную рубашку блока двигателя в качестве функции рабочих режимов двигателя внутреннего сгорания. Ясно, что поток охлаждающей жидкости в водяной рубашке 3 блока имеет место в направлении, противоположном потоку охлаждающей жидкости в водяной рубашке 2 головки блока цилиндров.In the case of the invention, it is advisable to dispense with the bypass line. The bypass function, in some way, is performed by the water jacket 3 of the engine block. Coolant flowing out of the water jacket 2 of the cylinder head is conducted to said water jacket of the engine block as a function of the operating conditions of the internal combustion engine. It is clear that the flow of coolant in the water jacket 3 of the block takes place in the opposite direction to the flow of coolant in the water jacket 2 of the cylinder head.

Охлаждающая жидкость подается в водяную рубашку 3 блока на стороне выпуска относительно направления потока в водяной рубашке 2 головки блока цилиндров. Охлаждающая жидкость течет через водяную рубашку 3 блока в направлении, противоположном направлению потока в водяной рубашке 2 головки блока цилиндров и выходит на стороне впуска относительно потока охлаждающей жидкости в водяной рубашке 2 головки блока цилиндров и осуществляет выпуск в обратную линию 23 радиатора.Coolant is supplied to the water jacket 3 of the block on the exhaust side relative to the flow direction in the water jacket 2 of the cylinder head. The coolant flows through the water jacket 3 of the block in the opposite direction to the flow direction in the water jacket 2 of the cylinder head and exits on the inlet side with respect to the flow of coolant in the water jacket 2 of the cylinder head and releases the radiator to the return line 23.

Температура охлаждающей жидкости, таким образом, может регулироваться или управляться посредством пропорционального клапана в качестве функции рабочих режимов. При эксплуатации двигателя внутреннего сгорания с частичной нагрузкой температура охлаждающей жидкости в водяной рубашке 2 блока цилиндров регулируется посредством термостата 12. Термостат 12, например, может иметь температуру открывания 100°С или даже 115°С либо значение между ними, из условия чтобы температура охлаждающей жидкости в водяной рубашке головки блока цилиндров могла устанавливаться в упомянутое повышенное значение. Когда двигатель внутреннего сгорания находится под полной нагрузкой, полезнее, чтобы температура охлаждающей жидкости в водяной рубашке головки блока цилиндров была установлена в приблизительно 85°С, и чтобы нижняя температура приблизительно в 90°С была установлена в водяной рубашке блока. Термостат вообще не открывается на низких температурах, из условия чтобы температура охлаждающей жидкости регулировалась исключительно посредством пропорционального клапана. Рабочие режимы и регулирование температуры уже были описаны выше и включены во всей своей полноте в предпочтительный примерный вариант осуществления.The temperature of the coolant can thus be controlled or controlled by a proportional valve as a function of the operating conditions. When operating an internal combustion engine with a partial load, the temperature of the coolant in the water jacket 2 of the cylinder block is controlled by thermostat 12. Thermostat 12, for example, can have an opening temperature of 100 ° C or even 115 ° C or a value between them, so that the temperature of the coolant in the water jacket of the cylinder head could be set to the aforementioned increased value. When the internal combustion engine is under full load, it is more beneficial that the temperature of the coolant in the water jacket of the cylinder head is set to approximately 85 ° C, and that the lower temperature of approximately 90 ° C is set to the water jacket of the block. The thermostat does not open at all at low temperatures, so that the temperature of the coolant is regulated exclusively by means of a proportional valve. Operating modes and temperature control have already been described above and are included in their entirety in a preferred exemplary embodiment.

На фиг. 2 показана, только в качестве примера, схема, иллюстрирующая потоки охлаждающей жидкости через отопитель (линию 27), через водяную рубашку блока двигателя (линию 28) и через радиатор (линию 29). Расход в л/мин графически нанесен по вертикальной оси. Открывание пропорционального клапана 12 в % графически нанесено по горизонтальной оси.In FIG. 2 is shown, by way of example only, a diagram illustrating coolant flows through a heater (line 27), through a water jacket of an engine block (line 28), and through a radiator (line 29). The flow rate in l / min is plotted along the vertical axis. The opening of the proportional valve 12 in% is plotted on the horizontal axis.

В первой фазе 31, расход во всех из линий и в двух водяных рубашках 2 и 3 имеет величину ноль (стратегия отсутствия потока).In the first phase 31, the flow rate in all of the lines and in the two water jackets 2 and 3 is zero (no flow strategy).

Во второй фазе 32, увеличивающееся количество охлаждающей жидкости протекает в отопитель 9. Потоки охлаждающей жидкости в водяной рубашке 3 блока двигателя и в радиаторе 6 являются нулевыми (стратегия отсутствия потока в блоке). Есть небольшой поток охлаждающей жидкости в водяной рубашке головки блока цилиндров. Пропорциональный клапан 13 открывает линию отопителя плавно изменяемым образом до тех пор, пока канал не открывается полностью. Это соответствует общей степени открывания пропорционального клапана 13 вплоть до 30%.In the second phase 32, an increasing amount of coolant flows into the heater 9. The flows of coolant in the water jacket 3 of the engine block and in the radiator 6 are zero (no flow in the block strategy). There is a small flow of coolant in the water jacket of the cylinder head. The proportional valve 13 opens the heater line in a continuously variable manner until the channel opens completely. This corresponds to a total degree of opening of the proportional valve 13 up to 30%.

В третьей фазе 33, стратегия отсутствия потока в водяной рубашке блока также завершается. Пропорциональный клапан открывает упомянутый канал непрерывным образом. Канал в радиатор 6 поэтому закрывается. Это возможно при эксплуатации с частичной нагрузкой, из условия чтобы регулирование температуры в водяной рубашке головки блока цилиндра реализовывалось исключительно посредством термостата 12 частичной нагрузки.In the third phase 33, the no flow strategy in the water jacket of the block is also completed. The proportional valve opens said channel in a continuous manner. The channel to the radiator 6 therefore closes. This is possible during operation with a partial load, so that the temperature in the water jacket of the cylinder head is controlled exclusively by the thermostat 12 of the partial load.

Как может быть видно, расход в водяной рубашке 3 блока двигателя поднимается от 0 до 40 л/мин, при этом в упомянутой фазе поток через отопитель уменьшается с 25 л/мин до приблизительно 20 л/мин. В конце третьей фазы, пропорциональный клапан открыт приблизительно на 50%, то есть канал в водяную рубашку блока и в отопитель открыт. При эксплуатации с частичной нагрузкой, вполне достаточно, чтобы температура в водяной рубашке головки блока цилиндров регулировалась и устанавливалась в высокое значение исключительно посредством термостата частичной нагрузки. Если достигнута упомянутая «пороговая температура», термостат частичной нагрузки в радиатор открывается.As can be seen, the flow rate in the water jacket 3 of the engine block rises from 0 to 40 l / min, while in this phase the flow through the heater decreases from 25 l / min to about 20 l / min. At the end of the third phase, the proportional valve is open by approximately 50%, that is, the channel into the water jacket of the unit and into the heater is open. When operating with a partial load, it is sufficient that the temperature in the water jacket of the cylinder head is regulated and set to a high value exclusively by means of a partial load thermostat. If the mentioned “threshold temperature” is reached, the partial load thermostat in the radiator opens.

Если далее определено, что двигатель внутреннего сгорания больше не работает под частичной нагрузкой, а скорее под полной нагрузкой, температура охлаждающей жидкости головки блока цилиндров регулируется в четвертой фазе 34 значением приблизительно 85°С. Пропорциональный клапан 13 открывает канал в радиатор непрерывным образом, из условия чтобы поток вплоть до 120 л/мин проходил через упомянутый радиатор. Канал в отопитель может быть закрыт.If it is further determined that the internal combustion engine is no longer operating under partial load, but rather under full load, the temperature of the coolant of the cylinder head is regulated in the fourth phase 34 by a value of approximately 85 ° C. The proportional valve 13 opens the channel into the radiator in a continuous manner, so that a flow of up to 120 l / min passes through the said radiator. The channel to the heater may be closed.

Установленные значения для пороговых температур и для расходов охлаждающей жидкости пропорционального клапана должны очевидно пониматься просто примерными, и служат всего лишь в качестве примерных ориентирных значений, которые никоим образом не подразумеваются в качестве являющихся ограничивающими. Фактически, упомянутые значения должны определяться, но не фиксироваться окончательно в течение хода разработки двигателя.The set values for threshold temperatures and for the flow rate of the proportional valve coolant should obviously be understood as merely exemplary, and serve only as exemplary indicative values, which are in no way implied as limiting. In fact, the mentioned values should be determined, but not finally fixed during the course of the development of the engine.

В контексте изобретения, выражения «по существу», или «приблизительно», или «около» означают отклонение от точного значения в каждом случае на +/- 10%, предпочтительно, на +/- 5%, и/или отклонения в виде изменений, которые не имеют никакого значения в показателях функционирования. Технические выражения «частичная нагрузка» и «полная нагрузка» известны в соответствующей области техники так же, как выражения «фаза прогрева» и «рабочая температура».In the context of the invention, the terms “substantially” or “approximately” or “about” mean a deviation from the exact value in each case by +/- 10%, preferably +/- 5%, and / or deviations in the form of changes that do not matter in terms of performance. The technical expressions “partial load” and “full load” are known in the relevant field of technology in the same way as the expressions “heating phase” and “operating temperature”.

Claims

1. The method of operation of the divided circuit (1) of the cooling liquid of the internal combustion engine, in which a water jacket (2) of the cylinder head and a water jacket (3) of the engine block are provided, while the divided circuit (1) of the cooling liquid has a pump (4), a radiator (6), a control element (7), an exhaust case (8) and a heater (9), wherein the coolant circulates in a divided coolant circuit (1), wherein
the control element (7) is formed of a thermostat (12) and a proportional valve, which is separate from the thermostat, and the thermostat and proportional valve are located, connected in parallel, on the exhaust housing (8), while the coolant passing through the proportional valve (13) is drawn through the water line (14) of the unit into the water jacket (3) of the engine block, through the heater line (16) to the heater (9) and through the radiator line (17) to the radiator (6), and the coolant passing through the thermostat ( 12), conducted through the connection the connecting line (18) to the radiator (6), while the thermostat (12) and the proportional valve (13) carry out the flow of coolant through the corresponding line (14, 16, 17, 18) independently of each other, but as a function of the operating modes (31, 32, 33, 34) of an internal combustion engine.

2. The method according to claim 1, including
determination of the warm-up phase of the internal combustion engine at its partial load, while at the beginning all of the channels of the proportional valve (13), as well as the thermostat (12) are closed, so that the flow of coolant of zero value is present both in the water jacket of the unit and in the water jacket cylinder head.

3. The method according to claim 1 or 2, including
determination of the heating phase of the internal combustion engine at its partial load, while the proportional valve channel (13) to the heater line (16) is open, and the other proportional valve channels (13), as well as the thermostat (12) are closed, so that the coolant flow is zero magnitude is present in the water jacket of the block, and the flow of coolant is present in the water jacket (2) of the cylinder head.

4. The method according to claim 1, including
determination of the heating phase of the internal combustion engine at its partial load, while the proportional valve channel (13) in the heater line (16) is open, and the channel in the water line (14) of the block is open, so that the coolant leaving the cylinder head enters into the water jacket (3) of the block, and the other channel of the proportional valve (13), as well as the thermostat (12) is closed, so that the flow of coolant is present in the water jacket (3) of the block, as well as in the water jacket (2) of the cylinder head .

5. The method according to claim 1, including
determination of an internal combustion engine that is at operating temperature and which operates at a partial load, while the channel to the heater line is open, and the channel to the water line (14) of the unit is regulated so that an elevated temperature of approximately 115 ° C is set in the water jacket ( 3) of the block, moreover, the thermostat (12) when it exceeds the threshold temperature, in particular 100 ° C, opens, so that the flow of coolant in the water jacket (2) of the cylinder head increases, so that the coolant also flows Res radiator (6).

6. The method according to claim 1, including
determination of an internal combustion engine that warms up and which operates at full load, while the channel to the heater line (16) is fully open, and the channel to the unit’s water line (14) is regulated so that a temperature of approximately 90 ° C is set in the water jacket ( 3) block.

7. The method according to claim 1, including
determining an internal combustion engine that is at operating temperature and which operates at full load, while the channel to the heater line (16) is closed, and the channel to the water line (14) of the unit can be regulated in terms of its flow rate by means of a proportional valve (13), so that a temperature of approximately 90 ° C is set in the water jacket (3) of the block, while a temperature of approximately 85 ° C can be set in the water jacket (2) of the cylinder head.